理想气体的内能

理想气体的内能Tag内容描述：<p>1、1.5 理想气体的内能151、物体的内能(1)自由度：即确定一个物体的位置所需要的独立坐标系数，如自由运动的质点，需要用三个独立坐标来描述其运动，故它有三个自由度。分子可以有不同的组成。如一个分子仅由一个原子组成，称为单原子(例：He等)，显然它在空间运动时具有三个平动自由度。如一个分子由两个原子组成，称为双原子(例：等)，双原子分子内的两个原子由一个键所连接，确定两个原子共同。</p><p>2、第7章 气体动理论 7.1 理想气体的状态方程与内能 1 作者 杨 鑫 第7章 气体动理论 7.1 理想气体的状态方程与内能 2 作者 杨 鑫 第第 三三 篇篇 热热 学学 第7章 气体动理论 7.1 理想气体的状态方程与内能 3 作者 杨 鑫 统 计 物 理 学 热 力 学 从微观结构出发 以实验事实为基础 从能量观点出发 用归纳和分析方法 总结出自然界 与热现象有关的 一些基本规律 以每个分子遵循 力学规律为基础 运用统计方法 揭示热现象的 微观本质 演示：内燃机 演示：无规则运动 找出宏观量和相 应的微观量平均 值之间的关系 从宏观上研究 热运动的过程以及 。</p><p>3、8.5 理想气体的内能和CV ，Cp 一、 理想气体的内能 内能 E 与 p, V, T 关系如何？ 焦耳试验(1845年 ) 问题： 温度 读数 不变 膨胀前后气体温度不变 气体绝热自由膨胀过程中 气体的内能仅是其温度的函数 绝 热 说明 焦耳实验是在1845年完成的,当时温度计的精度为 0.01 ， 没有测出水温的微小变化。 通过改进实验或其它实验方法（焦耳 - 汤姆孙实验）,证实 仅理想气体有上述结论。 二、 理想气体的摩尔热容CV 、Cp 和内能的计算 1. 定体摩尔热容CV 在定体过程中， 1 mol 理想气体经吸热 Q，温度变化 T 1 mol 理想气体的状态方程为 两边对 T 。</p><p>4、9.5 理想气体的内能和CV ，Cp 一、 理想气体的内能 内能 E 与 p, V, T 关系如何？ 焦耳试验(1845年 ) 问题： 温度读 数不变 膨胀前后气体温度不变 打开阀门 气体绝热自由膨胀过程中 气体的内能仅是其温度的函数。 称为焦耳定律 绝 热 说明 焦耳实验是在1845年完成的,当时温度计的精度为 0.01 ， 没有测出水温的微小变化。 通过改进实验或其它实验方法（焦耳 - 汤姆孙实验）,证实 仅理想气体有上述结论。即 焦耳定律：在气体温度不太低，压强不太大的情况下，其 内能仅仅是温度的函数，与体积无关。 下一章我们就会知道：刚性理想气体的内。</p><p>5、第二讲理想气体的内能知识体系介绍1. 理想气体的压强，温度的微观解释2. 理想气体的内能3. 热力学第一定律知识点拨一理想气体的微观模型先来作个估算：在标准状态下，1mol气体体积，分子数，若分子直径，则分子间的平均间距，相邻分子间的平均间距与分子直径相比。由此可知：气体分子间的距离比较大，在处理某些问题时，可以把气体分子视为没。</p><p>6、第四章,气体动理论,4-1 气体分子热运动及其统计规律 4-2 理想气体的压强 4-3 温度的微观本质 4-4 能量均分定理 理想气体的内能 4-5 麦克斯韦速率分布,主要内容,一、 分子热运动与统计规律,气体分子动理论是从物质的微观分子热运动出发，去研究气体热现象的理论。,微观量：分子的质量、速度、动量、能量等。,宏观量： 温度、压强、体积等。,在宏观上不能直接进行测量和观察。,在宏观上能够直接进行测量和观察。,二气体分子热运动的微观模型,宏观物质由大量的分子组成,每个分子都在作不停的运动热运动。由于分子之间频繁的碰撞，分子的运动。</p><p>7、9.5 理想气体的内能和CV ，Cp,一、 理想气体的内能,内能 E 与 p, V, T 关系如何？,焦耳试验(1845年 ),问题：,温度读数不变,膨胀前后气体温度不变,打开阀门,气体绝热自由膨胀过程中,气体的内能仅是其温度的函数。称为焦耳定律,绝热,说明,焦耳实验是在1845年完成的,当时温度计的精度为 0.01 ，没有测出水温的微小变化。,通过改进实验或其它实验方法（焦耳 - 汤姆孙实验）,证实仅理想气体有上述结论。即,焦耳定律：在气体温度不太低，压强不太大的情况下，其内能仅仅是温度的函数，与体积无关。,下一章我们就会知道：刚性理想气体的内能为,其。</p><p>8、1,一、 理想气体的内能,内能 E 与 p、V、T 关系如何？,焦耳试验 （1845年 ）,问题：,温度读数不变,膨胀前后气体温度不变,打开阀门,气体绝热自由膨胀过程中,绝热,8.5 理想气体的内能和CV 、Cp,2,气体的内能仅是其温度的单值函数。,焦耳实验是在1845年完成的,当时温度计的精度为 0.01 ，没有测出水温的微小变化。,通过改进实验或其它实验方法（焦耳 - 汤姆孙实验）,证实仅理想气体有上述结论。,3,二、 理想气体的摩尔热容CV 、Cp 和内能的计算,1. 定体摩尔热容CV,在定体过程中，1mol 理想气体经吸热 Q，温度变化 T,4,在等压过程中， 1mol 理。</p><p>9、1,第三章 理想气体的内能、焓、比热容、熵 (internal energy 、enthalpy、specific heat 、entropy of ideal gas ),焦尔实验装置：两个有阀门相连的金属容器，放置于一个有绝热壁的水槽中，两容器可以通过其金属壁和水实现热交换。,测量结果：空气自由膨胀前后的温度相同。不同压力，重复实验，结果相同。 实验结论：u=f(T)热力学能仅仅是温度的单值函数。,3.1 理想气体的热力学能和焓,由于焓： (ideal gas) 即：h=f(T)焓也仅仅是温度的单值函数。,2,3.1.1 比热容（specific heat）的定义及单位 定义：单位质量的物质温度升高1K所需要的热。</p><p>10、2019年7月17日,第三章 理想气体热力学能、焓、比热容和熵的计算,1,第三章 理想气体热力学能、焓、比热容和熵的计算,3-1 理想气体的热力学能和焓,3-2 理想气体的比热容,3-3 理想气体的熵,3-4 理想气体混合物,2019年7月17日,第三章 理想气体热力学能、焓、比热容和熵的计算,2,3-1 理想气体的热力学能和焓,焦耳实验装置：两个金属容器，通过一个带阀门的管路连接，放置于一个有绝热壁的水槽中。两容器可以通过金属壁和水实现热交换。,实验结论： u=f(T)热力学能仅仅是温度的函数。,实验过程：A中充以低压的空气，B抽成真空。整个装置达到稳定。</p><p>11、4.2 能均分定理 理想气体的热力学能,4.2.1 自由度,确定一物体在空间的位置所需的独立坐标数目,自由度:,研究热运动能量时，不能将分子看作一个质点，而看作有一定大小和内部结构的。这样分子的动能就有平动动能、转动动能、振动动能。,一个自由运动质点的自由度3,一个自由运动刚体的自由度6,从结构上将分子分为：,单原子,双原子,多原子,3,5,6,说明,分子的自由度不仅取决于其内部结构，还取决于温度。实际上，双原子、多原子气体分子并不完全是刚性的，还有振动自由度, 但分子间的振动只在高温时才显著。,4.2.2 能量按自由度均分定理,每个分。</p><p>12、第二讲 理想气体的内能 能量均分定理 1 本次课内容 7 3温度的统计解释 7 4理想气体的内能 能量均分定理 课本pp232 241 练习册第十六单元 2 一 温度的统计解释 温度是气体分子平均平动动能大小的量度 7 3温度的统计解。</p><p>13、4 3能量均分定理理想气体的内能 预习要点什么是自由度 单原子和刚性双原子分子的自由度各是多少 什么是能量均分定理 为什么平衡态时物质分子的能量会按自由度均分 注意理想气体内能的概念 公式及其特点 一气体分子的。</p><p>14、74 能量均分定理 理想气体内能,一、自由度,定义： 确定一个物体的空间位置所需要的独立坐标数目自由度。,质点的自由度 直线运动 x 一个自由度 i=1 平面运动 x,y 两个自由度 i=2 空间运动 x,y,z 三个自由度 i=3,自由刚体,i=6 3个平动 3个转动,一个坐标q 决定刚体转过的角度,两个独立的a， b 决定转轴空间位置,三个独立的坐标 x,y,z 决定转轴上一点,A(x。</p><p>15、一、温度的本质和统计意义,玻尔兹曼常数,理想气体压强公式,理想气体状态方程,分子平均平动动能,（1）理想气体分子的平均平动动能只与热力学温度T有关，而且与热力学温度T成正比，而与气体的其它性质无关。 （2）温度是气体分子平均平动动能的量度，表征分子无规则运动的剧烈程度，温度越高说明分子无规则运动越剧烈，这就是温度的微观本质。,（3）它给出了宏观量T与微观量 的统计平均值关系，因此，温度具有统计意义。</p><p>16、1,一、自由度,确定一个物体的空间位置所需要的独立坐标数目。,以刚性分子（分子内原子间距离保持不变）为例。,平动自由度t=3,平动自由度t=3,转动自由度r=2,平动自由度t=3,转动自由度r=3,3,4,二、能量均分定理,气体分子沿 x,y,z 三个方向运动的平均平动动能完全相等，可以认为分子的平均平动动能3kT/2均匀分配在每个平动自由度上。,能量均分定理：平衡态下，不论何种运动，相应于每。</p><p>17、一、自由度,确定一个物体的空间位置所需要的独立坐标数目。,以刚性分子（分子内原子间距离保持不变）为例,8.3 能量均分定理 理想气体的内能,平动自由度t=3,二、能量均分定理,气体分子沿 x,y,z 三个方向运动的平均平动动能完全相等，可以认为分子的平均平动动能 均匀分配在每个平动自由度上。,平衡态下，不论何种运动，相应于每一个可能自由度的平均动能都是,能量按自由度均分定理,如果气体分。</p>